討論高含鉆量的YG18硬質(zhì)合金的激光焊接性能。以Cu作為填充材料，通過激光熱導(dǎo)焊可以獲得良好的釬焊接頭。在激光深熔焊模式下，焊縫上部?jī)蓚?cè)WC的部分熔化不會(huì)導(dǎo)致明顯的缺陷，焊縫下部則形成與熱導(dǎo)焊模式下相似的釬焊縫。
　　
　　硬質(zhì)合金根據(jù)Co含量的不同，劃分為不同的牌號(hào)，YG18是一種含鉆量較高的燒結(jié)硬質(zhì)合金。鉆含量的提高使其相對(duì)于低含鉆量的硬質(zhì)合金而言，一方面在治金性能上表現(xiàn)出更多的金屬性，另一方面，其焊接性能也獲得了一定程度的改善.
　　
　　在工業(yè)中常常要求將不同牌號(hào)的硬質(zhì)合金結(jié)合在一起，如在石油勘探中，鉆頭就是由YG18硬質(zhì)合金為基體，釬焊多個(gè)YG8硬質(zhì)合金刀頭而成。由于新型鉆頭的硬質(zhì)合金刀頭切削端表層含有一層聚晶金剛石材料，焊接過程不允許刀頭過熱造成聚晶金剛石材料的破壞。而目前釬焊采用的加熱方式功率密度較低，難以保證在滿足上述條件的同時(shí)獲得具有足夠結(jié)合強(qiáng)度的焊縫。高功率工業(yè)激光器的聚焦激光束提供了*的功率密度及局部快速加熱、冷卻的條件，有利于實(shí)現(xiàn)特殊材料之間的焊接。因此采用激光對(duì)不同牌號(hào)、不同成分的硬質(zhì)合金進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)，并了解它們的焊接性能就具有重要的意義。
　　
　　以前對(duì)含鉆較低的YG8硬質(zhì)合金的激光焊接，以銅為填充材料，采用激光熱導(dǎo)焊模式，獲得了很好的激光釬焊接頭。在此基礎(chǔ)上，本文采用激光作為焊接熱源，以銅為填充材料，對(duì)YG18硬質(zhì)合金進(jìn)行激光焊接實(shí)驗(yàn)。
　　
　　實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)采用3kW快速軸流CO2激光器(光束模式為TEM00+TEM01)和CNC數(shù)控機(jī)床。選用厚度為17mm的YG18硬質(zhì)合金為母材，紫銅為填充材料，焊接過程中使用夾具將焊接試樣固定在保護(hù)腔內(nèi)，采用Ar氣作為保護(hù)氣體。
　　
　　在焊接實(shí)驗(yàn)之后，使用CSM-950掃描電鏡(配TN5402能譜儀)，進(jìn)行硬質(zhì)合金的釬焊接頭形貌的分析。
　　
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論硬質(zhì)合金與填充材料Cu之間的熔點(diǎn)相差很大，在實(shí)驗(yàn)中可以控制工藝參數(shù)，一方面使得銅在瞬時(shí)內(nèi)充分熔化，以浸潤(rùn)硬質(zhì)合金，另一方面，將硬質(zhì)合金基體加熱到較高的溫度區(qū)間，使其能夠更好地被填充材料所潤(rùn)濕，形成理想的釬焊接頭。
　　
　　在激光熱導(dǎo)焊過程中，在整個(gè)釬焊區(qū)域中形成了良好、均一的釬焊縫。在釬料Cu熔化的同時(shí)，焊縫兩側(cè)硬質(zhì)合金也發(fā)生了粘結(jié)劑Co的局部熔化，但硬質(zhì)合金中的WC并沒有分解為W及C單質(zhì)，僅發(fā)生WC顆粒邊界和尖角的局部溶解和向釬料Cu中的短距離位移，并嵌鑲在Cu層之中;同時(shí)Co,Cu也發(fā)生一定程度的擴(kuò)散，但擴(kuò)散距離很短。這是由于釬焊縫的形成時(shí)間很短，釬料與母材沒有來得及進(jìn)行充分的擴(kuò)散，釬焊過程就終止了。
　　
　　在激光深熔焊過程中，激光功率密度很高，在激光直接作用的區(qū)域，硬質(zhì)合金迅速熔化，并與Cu發(fā)生劇烈的熔合作用。由于YG18硬質(zhì)合金本身的C。含量很高，因而在熔化后，甚至在WC顆粒聚集長(zhǎng)大之后，在Cu和Co的粘結(jié)作用下，仍可以形成牢固的結(jié)合，并沒有產(chǎn)生YG8硬質(zhì)合金熔化后所出現(xiàn)的貫穿裂紋、氣孔等嚴(yán)重缺陷。在小孔焊區(qū)域的下部，硬質(zhì)合金沒有達(dá)到熔化的溫度，而形成了與熱導(dǎo)焊相似的釬焊縫，在釬焊縫兩側(cè)也有與熱導(dǎo)焊相似的擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生。
　　
　　結(jié)論

       1.利用激光進(jìn)行YG18硬質(zhì)合金的銅釬焊，能夠形成很好的釬接接頭，在釬焊縫兩側(cè)有擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生。
　　
　　2.在熱導(dǎo)焊模式下，可以獲得較為均一的釬焊接頭。
　　
　　3.在深熔焊模式下，硬質(zhì)合金的局部熔化不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的缺陷，硬質(zhì)合金可以與Cu很好地熔合在一起，在焊縫下部，形成與熱導(dǎo)焊模式下相似的釬焊縫。